الاختلافات الرئيسية بين البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE) الأوراق و بولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) تكمن في تركيبها الجزيئي وخصائصها الميكانيكية وتطبيقاتها. وفيما يلي مقارنة مفصلة:
1. الوزن الجزيئي والبنية الجزيئية
| الممتلكات | UHMWPE | البولي إيثيلين عالي الكثافة |
|---|---|---|
| الوزن الجزيئي | 3-6 ملايين جم/مول | 200,000 إلى 500,000 جم/مول |
| طول السلسلة | سلاسل البوليمر الطويلة للغاية | سلاسل أقصر مقارنة ب UHMWPE |
| التبلور | مرتفع (حتى 85%) | معتدلة (60-70%) |
- UHMWPE يحتوي على سلاسل بوليمر أطول بكثير، مما يمنحه مقاومة فائقة للصدمات وخصائص تآكل فائقة.
- البولي إيثيلين عالي الكثافة لها وزن جزيئي قياسي أكثر، مما يجعلها أسهل في المعالجة ولكن أقل متانة.
2. الخواص الميكانيكية والفيزيائية
| الممتلكات | UHMWPE | البولي إيثيلين عالي الكثافة |
|---|---|---|
| قوة الشد | أعلى (حتى 50 ميجا باسكال) | أقل (20-30 ميجا باسكال) |
| مقاومة الصدمات | ممتاز (لا يتشقق تحت الضغط العالي) | جيد، ولكنه أقل جودة من UHMWPE |
| مقاومة التآكل | عالية للغاية (الأفضل بين البلاستيك) | معتدل |
| معامل الاحتكاك | منخفضة جدًا (ذاتية التشحيم) | منخفضة، ولكنها أعلى من UHMWPE |
| مقاومة المواد الكيميائية | ممتاز (يقاوم الأحماض والقلويات والمذيبات) | جيد، ولكن أقل مقاومة قليلاً |
| نطاق درجة الحرارة | -200 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية | -50 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية |
- UHMWPE هو مقاومة للتآكل أكثر من 15 مرة من الفولاذ الكربوني ويتفوق على البولي إيثيلين عالي الكثافة في تطبيقات التآكل الانزلاقي.
- البولي إيثيلين عالي الكثافة أكثر صلابة ولكنها أكثر عرضة للتشقق تحت الصدمات المتكررة.
3. المعالجة والتصنيع
| الممتلكات | UHMWPE | البولي إيثيلين عالي الكثافة |
|---|---|---|
| التدفق الذائب | ضعيف جدًا (لا يذوب بسهولة) | تدفق أفضل للقولبة بالحقن |
| قابلية التصنيع | يمكن تشكيلها بالضغط أو التشكيل الآلي فقط | أسهل في البثق والقولبة واللحام |
| التكلفة | أكثر تكلفة | أرخص ومتاحة على نطاق أوسع |
- UHMWPE يصعب معالجته باستخدام تقنيات صب البلاستيك القياسية بسبب لزوجته العالية للغاية.
- البولي إيثيلين عالي الكثافة أكثر تنوعًا في التصنيع (مثل التشكيل بالنفخ والقولبة بالحقن).
4. التطبيقات
| التطبيق | UHMWPE | البولي إيثيلين عالي الكثافة |
|---|---|---|
| المصدات البحرية ومصدات الرصيف | ✅ (الأفضل للمناطق عالية التأثير) | ⚠️ (مناسب للاستخدام الخفيف) |
| بطانات الناقل والمزالق | ✅ (مقاومة التآكل الفائقة) | ⚠️ (يقتصر على الاستخدام المنخفض التآكل) |
| الغرسات الطبية | ✅ (يستخدم في استبدال المفاصل) | ❌ (غير متوافق حيوياً بما فيه الكفاية) |
| خزانات المواد الكيميائية والأنابيب | ✅ (مقاومة عالية للمواد الكيميائية) | ✅ (شائع الاستخدام) |
| التعبئة والتغليف والزجاجات | ❌ (مكلف للغاية) | ✅ (المادة الرئيسية للزجاجات) |
البولي إيثيلين عالي الكثافة يستخدم على نطاق واسع في السلع الاستهلاكية، والتغليف، والأجزاء الهيكلية منخفضة الإجهاد.
UHMWPE مفضلة ل تطبيقات صناعية عالية الأداء (على سبيل المثال، التعدين والبحرية والطبية).
